Sedimentfazies, Fließgeschwindigkeit und Subsidenz im Heidelberger Becken
Final Report Abstract
Die im Rahmen des Forschungsprojektes durchgeführte Untersuchung an drei Bohrungen zeigen den Verlauf der Sedimentationsgeschichte im Heidelberger Becken über die letzten 3,5 Mio. Jahre. Die Unterteilung der Forschungsbohrungen in 25 Sedimentfazies erfolgt anhand hoch aufgelöster Siebanalysen. Die Verwendung dieses Verfahrens ermöglicht eine feinere Einteilung der Sedimente in Fazies und die Definition fester Kriterien zur Bestimmung der Fazies durch Korngrößenparameter. Außerdem ermöglicht das optoelektronische Verfahren die Differenzierung einzelner Transportprozesse, da eine Auflösung von 1/5 φ erreicht werden kann. Die Kornverteilung zeigt deutlich den Unterschied von Rollund Suspensionsfracht in einer Probe mit bimodaler Verteilung, so wie die extrem gute Sortierung einer reinen Suspensionsfracht bei gleichmäßiger Fließgeschwindigkeit. Die Rekonstruktion der Fließgeschwindigkeit aus der Korngrößenanalyse ergibt für die Sedimente der Fazies 4 in dem Kern Ludwigshafen P34 eine durchschnittliche Fließgeschwindigkeit von 39 cm/s und für den Kern Viernheim eine von 35 cm/s. Ein stratigraphisches Tuning der Stillwasserfazies (Fazies 25) ermöglicht eine Verbesserung der Kernkorrelation. Die Subsidenz selber kann aus den Korngrößendaten nicht berechnet werden, sondern nur aus der aktiven Beckenbildung, die sich in erhöhten Sedimentationsraten unabhängig von der Fazies zeigt. Die Stillwasserfazies 20-25 sind ein Anzeiger für Phasen aktiver Subsidenz des Heidelberger Beckens unter feuchten Klimabedingungen. Die Zusammenschau aller Projektergebnisse zeigt, dass das Gebiet um die Bohrung Heidelberg Uni Nord während des Quartärs doppelt so häufig und länger anhaltend der Subsidenz unterliegt wie die Gebiete um die Bohrungen Ludwigshafen P34 und Viernheim. Die Phasen maximaler Subsidenz liegen an der Quartär/ Tertiär-Grenze (2,581 Ma) und am Ende des Jaramillo-Events (0,988 Ma). Dies weist darauf hin, dass die geodynamischen Ursachen der Subsidenz im Kontext des beginnenden Eiszeitalters liegen. Dies können Prozesse in der Umverteilung der Krustenbelastung zwischen kontinentaler und ozeanischer Kruste sein, aber auch isostatische Prozesse in der nordeuropäischen Kruste unter Eisauflast.
Publications
- (2013). Multi-Proxy-Dating of Holocene maar lakes and Pleistocene dry maar sediments in the Eifel, Germany. Quaternary Science Reviews, Vol. 62, 56-72
Sirocko, F.; Dietrich, S.; Veres, D.; Grootes, P.; Schaber-Mohr, K.; Seelos, K.; Nadeau, M.-J.; Kromer, B.; Rothacker, L.; Röhner, M.; Krbetschek, M.; Appleby, P.; Hambach, U.; Rolf, C.; Sudo, M.; Grim, S.
(See online at https://doi.org/10.1016/j.quascirev.2012.09.011) - (2016). Landscape evolution and volcanic activity in the Eifel; reconstruction from maar sediments of the last 70.000 years. Global and Planetary Change, Elsevier & Science direct
Sirocko, F.; Knapp, H.; Dreher, F.; Förster, M.W.; Albert, J.J; Brunck, H.; Veres, D.; Dietrich, S.; Zech, M.; Hambach, U.; Röhner, M.; Rudert, S.; Schwiebus, K.; Adams, C.; Sigl, P.
(See online at https://dx.doi.org/10.1016/j.gloplacha.2016.03.005)
